ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Испытания при полном и периодическом погружении в электролит из "Методы коррозионных испытаний металлов " Ускоренные испытания при полном погружении в электролиты следует проводить только в том случае, если металлы предназначены для работы в подобных условиях. [c.27] Скорость любого коррозионного процесса, протекающего по электрохимическому механизму, зависит от скорости двух сопряженных реакций катодной и анодной. О скорости этих реакций лучше всего судить по изменению потенциала электрода при пропускании через него тока. Реакции, идущие с большой скоростью, не приводят к сколько-нибудь заметным изменениям Потенциала электрода при увеличении тока. Реакции, протекающие со значительным торможением какой-либо стадии суммарного процесса, сопровождаются заметным изменением потенциала электрода с увеличением тока. Поэтому основным методом иследования кинетики электродных реакций считается метод построения поляризационных кривых, т. е. кривых зависимости потенциала электрода от плотности тока. Способы получения таких кривых будут рассмотрены далее. [c.27] Из уравнения (2) ясно, что скорость коррозионного процесса можно увеличить, изменяя начальные потенциалы катодного и анодного процессов ф к и ф а или, если речь идет о макроэлементе, увеличивая начальную разность потенциалов. Таких же результатов можно добиться, если уменьщить катодную и анодную поляризацию и Ra или омическое сопротивление R, если оно определяет коррозионный ток. В связи с этим необходимо иметь точное представление о механизме процесса, который воспроизводится в ускоренных испытаниях, и знать, какая электрохимическая реакция его контролирует. [c.28] В зависимости от того, какой электродной реакцией контролируется коррозионный лроцесс, возможны три вида коррозионных диаграмм (рис. 4). [c.29] Наиболее часто наблюдаются случаи, когда скорость коррозионного процесса определяется кинетикой обеих электродных реакций, т. е. катодной и анодной. В таких случаях говорят, что контроль процесса — смешанный. [c.29] Если процесс коррозии контролируется, катодной реакцией, то следует различать процессы, протекающие с водородной и с кислородной деполяризациями. Первые реализуются при коррозии металлов в кислотах, а также при коррозии металлов с амфотерными свойствами в щелочах и в некоторых случаях в нейтральных электролитах вторые — при коррозии большинства металлов в нейтральных электролитах. [c.29] обладающих высоким перенапряжением, повышение температуры на один градус приводит к снижению перенапряжения в среднем на 2—4 мВ. Размешивание кислых электролитов также увеличивает скорость катодного процесса, так как способствует отводу от поверхности металла продуктов его растворения. [c.30] Такцм образом, при испытаниях металлов в кислых электролитах рекомендуется ускорять процесс за счет увеличения концентрации кислоты, снижения перенапряжения волорода, повышения температуры и размешивания кислых электролитов. Для того чтобы иметь представления, в какой области pH целесообразно изменять кислотность и на сколько изменится при этом скорость коррозии того или иного металла при изменении концентрации водородных ионов, на рис. 5 приведены для некоторых технически важных металлов диаграммы зависимости скорости коррозии от pH раствора. [c.30] Для процессов крррозии, протекающих с кислородной деполяризацией, при выборе методов ускоренных испытаний следует учитывать целый ряд усложняющих обстоятельств. [c.30] При выборе скорости вращения образцов или скорости движения электролита следует помйить, что увеличение концентрации кислорода.не только повышает скорость.катодного процесса, но и в определенных условиях может вызвать частичную пассивации металла, т. е. не ускорение процесса коррозии, а его замедление. [c.31] В морской воде, где концентрация ионов хлора велика, скорость коррозии непрерывно возрастает при увеличении скорости вращения до 6—7 м/с, поскольку даже улучшение доступа кислорода к металлу в этих условиях не может привести к пассивации металла. [c.31] Увеличить доставку кислорода к металлу можно не только размешиванием, но и введением дополнительных деполяризаторов, например перекиси водорода. При ускоренных испытаниях в морской воде или в 3 %-ном растворе хлористого натрия часто добавляют 0,1 %-ный раствор перекиси водорода при испытаниях алюминиевых сплавов этот метод используется как стандартный. [c.31] Кроме перекиси водорода, для ускорения катодного процесса применяют и другие катодные деполяризаторы, например, сернистый ангидрид, атомарный хлор, металлические катионы, существующие в нескольких степенях окисления, а также -кислородсодержащие анионы. Применение кислородсодержащих анионов при ускоренных испытаниях особенно целесообразно, если они присутствуют в электролите, в котором эксплуатируется изделие. Возможность восстановления деполяризаторов на исследуемом материале определяют, исходя из значений потенциалов катодных реакций, приведенных в табл. 4. При использовании этих данных следует помнить, что они указывают лиШь на термодинамическую возможность течения реакции. [c.31] При выборе температуры испытаний необходимо иметь в виду, что при увеличении температуры в результате изменения свойств продуктов реакций процесс коррозии может захмедлиться. Снижение скорости наблюдается при коррозии железа в нейтральном электролите при температурах выше 60°С, что обусловлено резким уменьшением концентрации кислорода в электролите. Если известна зависимость скорости коррозии металла от температуры в данном электролите, то температуру ускоренных испытаний следует выбирать на восходящей ветви кривой. [c.32] Рассмотрим теперь закономерности, характерные для анодного процесса, и пути увеличения скорости этого процесса при ускоренных испытаниях, когда процесс контролируется скоростью анодного процесса. [c.33] Исходя из рассмотренных поляризационных кривых, ясно, что испытания нужно вести таким образом, чтобы потенциал металла все время находился в области активного растворения АБ) и по возможности был бы смещен в положительную сторону от стационарного, но не выходил при этом за пределы потенциала пассивации. Подобное состояние достигается, во-первых, введением в электролит окислителей в определенных концентрациях, а также увеличением концентрации кислорода. Сместить потенциал можно также путем анодной поляризации, которая, однако, не должна быть большой, а потенциал следует поддерживать на уровне, более отрицательном, чем уровень потенциала пассивации. При увеличении анодного тока растворения во избежание пассивации следует применять размешивание, которое будет способствовать отводу продуктов анодной реакции от поверхности испытуемых образцов. [c.34] Для испытаний ускоренных коррозионных процессов со смешанным контролем применяют комбинированные методы — методы, ускоряющие обе электрохимические реакции. К ним можно отнести испытания в растворах. хлористого натрия, содержащих 0,1 % Н2О2. Введение в растворы кислот небольшого количества хлористого натрия при испытании металлов, находящихся в пассивном состоянии, также будет способствовать увеличению скорости коррозии за счет влияния хлор-иона на анодный процесс. [c.35] Наконец, можно производить размешивание и вращая сами образцы (см. рис. 8,д). [c.37] При испытании образцов в объеме электролита рекомендуется на 1 см2 поверхности образца брать 20— 200 см раствора [1, 7]. [c.37] Вернуться к основной статье